У відділі динаміки гідромеханічних і віброзахисних систем проведено узагальнення експериментальних даних щодо пружності кавітаційних каверн у насосах рідинних ракетних двигунів.
Урахування кавітаційних явищ є важливим для аналізу перехідних процесів під час запуску та зупинки двигунів, а також для забезпечення стійкості їх роботи. Зокрема, кавітація може істотно впливати на поздовжні коливання ракет (так звані POGO-коливання), що виникають внаслідок взаємодії конструкції ракети та системи живлення.
За результатами динамічних випробувань 26 насосів визначено характеристики кавітаційних каверн для широкого діапазону геометричних і режимних параметрів. Узагальнені дані охоплюють результати, отримані різними авторами під час вогневих і автономних випробувань.
Показано, що для насосів різного типу експериментальні значення пружності кавітаційних каверн добре узгоджуються між собою. Це дозволило отримати узагальнену залежність, яка описує поведінку кавітації в широкому діапазоні умов роботи.
На основі отриманих результатів запропоновано аналітичні співвідношення, що дають змогу оцінювати об’єм і гідравлічний опір кавітаційних каверн залежно від режиму роботи насоса. Встановлено також особливості зміни частот коливань у системах з кавітацією, зокрема можливість їх істотного зниження порівняно з власними частотами системи.
Отримані результати можуть бути використані при розрахунках динаміки рідинних ракетних двигунів та підвищенні надійності їх роботи.
Старший науковий співробітник
відділу динаміки гідромеханічних і віброзахисних систем
канд. техн. наук Сергій ДОЛГОПОЛОВ
